Arquiteturas heterogêneas aplicadas a infraestruturas de virtualização de funções de rede

Resumo

Virtualização de funções de rede (Network Functions Virtualization - NFV) é um paradigma que promove inovações importantes na Internet e em redes de computadores em geral. Ao desacoplar funções de redes de dispositivos dedicados e, ao invés, implementando-as na forma de funções de rede virtualizadas (Virtualized Network Functions - VNFs) em processadores de propósito geral (General-Purpose Processors - GPPs), NFV oferece maior flexibilidade e reduções de despesas operacionais e de capital. Porém, para que sua adoção seja disseminada também em redes de maior escala, é importante oferecer o desempenho necessário, o que nem sempre é realizável em GPPs. Arquiteturas heterogêneas, integrando dispositivos como GPPs e Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) podem ser uma solução, aliando alto desempenho e flexibilidade através da execução, em FPGA, daqueles componentes de VNF (VNF Components - VNFCs) que tiram maior proveito desses dispositivos. A adoção de FPGAs em NFV encontra, entretanto, dificuldades no desenvolvimento de VNFCs que façam uso eficiente desses dispositivos, principalmente em infraestruturas heterogêneas dotadas de FPGAs com diferentes capacidades e tamanhos. Ainda, a gerência dessas infraestruturas tipicamente não é ciente dos recursos heterogêneos disponíveis em cada nodo, e nem do desempenho obtido por cada VNFC nesses dispositivos variados. Assim, este projeto propõe endereçar esses problemas através de: i) metodologias de desenvolvimento baseadas em síntese de alto nível e exploração de espaço de projeto para a geração ágil de múltiplas configurações de VNFCs para dispositivos heterogêneos; e ii) o desenvolvimento de heurísticas escaláveis para o posicionamento de VNFCs em infraestruturas de NFV heterogêneas. (AU)